要点一光的双缝干涉
让一束单色光投射到一个有两条狭缝和的挡板上,狭缝和相距很近。狭缝就成了两个波源,它们的频率、相位和振动方向总是相同①的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加,发生干涉现象。
要点二干涉条纹和
光的波长之间的关系
相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是② 。
要点三薄膜干涉
通常而言,不同位置的液膜,厚度不同,因此在膜上不同的位置,来自前后两个面的反射光的路程差不同。在某些位置,这两列波叠加后相互加强,出现了亮条纹;在另一些位置,叠加后相互削弱,出现了暗条纹③。
自主思考
①(1)两只手电筒射出的光束在空间相遇,能否观察到光的干涉现象?
(2)在双缝干涉实验中,用白光作光源,在两条狭缝上,一个用红色滤光片(只允许通过红光)遮挡,一个用绿色滤光片(只允许通过绿光)遮挡,屏上还有干涉条纹吗?
(3)发生双缝干涉时观察到的实验现象是什么?
答案:提示(1)不能。两只手电筒射出的光束在空间相遇,不满足光发生干涉的条件,不能观察到光的干涉现象。
(2)屏上不会出现干涉条纹,因为双缝分别用红、绿滤光片遮挡后,透过的两束光频率不相等,就不是相干光源了,不会再发生干涉。
(3)来自两个光源的光在一些位置相互加强,在另一些位置相互削弱,因此在挡板后面的屏上得到明暗相间的条纹。
②(1)请叙述公式中各个物理量的含义。
(2)用白光做双缝干涉实验,条纹有什么特点?
答案:提示(1)公式中指的是相邻亮条纹或暗条纹的间距,指的是双缝间距,指的是双缝到屏的距离,指的是光的波长。
(2)用白光做双缝干涉实验,从红光到紫光其波长由大到小,它们的干涉条纹间距也是从大到小。屏中央各色光都得到加强,混合成白色,但两侧因条纹间距不同而分开成彩色,而且同一级条纹内紫外红。
③(1)观察薄膜干涉的条纹时,是在光源的同一侧还是另一侧?
(2)薄膜干涉条纹有什么特点?
答案:提示(1)同一侧。薄膜干涉是光照在薄膜上时,前后两个面的反射光叠加形成的。
(2)用单色光照射得到明暗相间的条纹,用白光照射得到彩色条纹。